无论是垃圾填埋场还是垃圾焚烧厂，渗滤液的特点是水量水质受季节、气候等因素的影响大，成分复杂、污染物浓度高、可生化性差，渗滤液处理工艺大多采用“预处理+生化+深度处理”工艺，其中生化处理普遍采用MBR工艺，是整个渗滤液处理系统的核心，是出水能否达标排放的重要保障。
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1 T8 t/ M) A4 p" Z$ P垃圾渗滤液MBR处理系统设计要点如下：
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◆MBR生化处理系统的设计应以COD进行计算；8 B! g/ M0 g! L: k
, a% X0 F6 b$ J% u# ?8 p◆规模较小时可以采用一条线，规模较大时需设置二条线；
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◆渗滤液处理出水对总氮无要求时采用单级生物脱氮，出水对总氮有要求时采用二级生物脱氮； T6 h. d+ V6 x) \% e6 n5 I$ a
$ t: V+ T+ x. u" |) X6 f◆合理选取水温、泥龄、污泥浓度、剩余污泥产率及单位耗氧量等设计参数，通过计算确定混合液回流比；0 B- C1 ]% J' s7 H+ X% U7 C" S* w
; C j9 T! C$ G# r◆外加碳源可以采用甲醇、乙酸钠、葡萄糖等，分别投加在缺氧池和后置反硝化池；
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◆通过控制生物池内水的流态、利用空气管道控制曝气区域、控制膜分离和污水冷却系统回流位置等技术措施，可以取得良好的处理效果。
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9 R1 t7 Q3 ?& h# E1 Y& ~1用COD进行设计计算
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- E& B. f$ g7 Z! E( z大部分的生化处理系计是按BOD进行设计计算的，但对垃圾渗滤液而言，COD浓度远远高于BOD浓度，二者的比值COD/BOD＞2.2，此种情况下如果仍按BOD进行设计，会存在较大误差，严重影响处理效果，因此垃圾渗滤液MBR生化处理系统应以COD进行设计计算，实际运行结果证明，这种计算方式是符合实际情况的、是合理的。
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2一条线和二条线的设定原则设置+ m8 ^& | _6 n
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许多垃圾渗滤液处理工程，生化处理部分往往只设置一条线，检修、维护时整个系统必须停止运行，对整个渗滤液处理系统影响很大，而且恢复运行难度也很大。因此为保证渗滤液处理系统能够连续稳定运行，同时考虑到渗滤液处理规模大小不一，原则上规模较小时可考虑设置一条线，规模较大时可应采用二条线，使系统的运行更加可靠、灵活和合理，把由于检修维护的影响降到最低。* W% v. T% D; i
3 m' r" \' _' [+ F根据渗滤液处理工程的特点，工程规模Q≤200m3/d的渗滤液处理工程可以按一条线进行设计，工程规模Q＜400m3/d的渗滤液处理工程，优先考虑采用二条线，如果现场条件不允许也可采用一条线，工程规模Q≥400m3/d的渗滤液处理工程应采用二条线。4 V! }+ a1 e: K1 A8 L, _6 t
* o( O, e- o. l8 ~3单级生物脱氮和二级生物脱氮的适用条件4 x0 n$ @! o2 L
# @3 B% j: P: J7 n( ^# G, J# B所谓单级生物脱氮系统，就是在系统内设置缺氧池和好氧池，利用微生物的硝化和反硝化反应达到去除总氮的目的，对于进水氨氮浓度较低或排放标准对总氮没有要求的项目，采用单级生物脱氮即可满足要求。: i. x/ i: i7 V2 y3 V
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图1单级生物脱氮系统示意图& x2 U( @& ~7 @
( M0 v- Y) L0 Z% @+ c9 h事实上经过单级生物脱氮处理后，出水中仍会含有一定量的硝酸盐，尤其是进水氨氮浓度高的情况下，出水中硝酸盐的含量会更高，总氮也相应偏高。在出水对总氮有严格要求的地区，为保证出水总氮达标，在单级生物脱氮后再增设后置反硝化池和后曝气池，亦即二级生物脱氮系统，通过投加外加碳源，利用微生物的硝化和反硝化反应进一步去除剩余的硝酸盐，进而达到提高总氮去除率的目的。7 ^& s4 _' ]3 }; O
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图2二级生物脱氮系统示意图 F, m; v. U# G- A3 Y: h$ R( n
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垃圾渗滤液原液中氨氮浓度很高，一般介于2000mg/L~3000mg/L之间，也有高达3000mg/L~4000mg/L，一些排放标准要求出水总氮低于40mg/L，总氮去除率高达98%以上，如此高的去除率对MBR系统提出了更高的要求，单级生物脱氮系统很难达标，必须采用二级生物脱氮方能满足要求。
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对于垃圾渗滤液而言，排放标准对总氮没有要求的项目，生化处理系统采用单级生物脱氮，如果排放标准对总氮有严格的要求，应采用二级生物脱氮处理系统，通过控制硝化和反硝化反应的完全程度来控制出水中的总氮。! J" @# K& L& h9 A0 g) j4 Q. u
) x: P8 R- r* T! [; y4 A4主要设计参数
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4.1主要设计参数的选取. ^2 O2 H- ]# ~! |& W2 ?
; }7 `/ H6 P: J3 x- U3 Q0 x* k生化处理系统设计参数取值见表1。; d p- S4 N- m6 D: G
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表1MBR系统主要设计参数, {: n( u( v. L# x. B
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4.2混合液回流比的计算' m& a1 W- L f' \' t ~. b; N, Y( f
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垃圾渗滤液进水氨氮浓度高，排放标准对氨氮和总氮的要求非常严格，混合液回流比对总氮的去除率影响较大，混合液回流比增大，TN去除率也增大，合理确定混合液回流比，才能达到良好的脱氮效果。实际工程设计中，许多工程设计混合液回流比不能满足脱氮要求，出水总氮超标现象非常普遍。
* m$ [6 N/ B# E2 `* }3 d$ j7 }$ h
H0 ?. r5 k) X, r. h% [5 y# w7 U反硝化所需的硝酸盐由污泥回流和混合液回流提供，反硝化率用回流比控制，它们之间的关系为：0 Z2 @. o) s/ w1 v
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6 c, R; ~0 e4 z( I& i$ D3 V0 q( s+ O: y2 m: Z& M! z2 k& o, q& M
反硝化率fde按下式计算：
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7 R! P1 j+ A, I. Z1 X& A8 h1 V. k( u
需硝化的氨氮量按下式计算：) r- R# P9 X N3 }; F w! n) r- s$ ?5 s
% f7 H+ o2 F5 Q( K$ x1 f0 v
（4）Nht=24Q［N-0.05（S0-Se）］×10-3（kg/d）# t: T9 L K0 [4 J
4 N+ |% L' \8 j: [# R7 p+ b& K7 UMBR系统采用外置式超滤膜，出水SS接近于零,其含氮量亦按零考虑。
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+ p+ z/ m# ^# f4 u* y) U反硝化的硝酸盐量按下式计算：
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5 L$ U3 l v% ^（5）NOt=24QNO×10-3（kg/d）
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2 r0 |$ b+ f1 l5 y2 |4 o3 i式中需反硝化的硝态氮浓度NO按下式计算：
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9 Y7 L( E& p) p4 G( o" v$ p（6）NO=N-0.05（S0-Se）-Ne; J/ l4 y8 E! v4 l1 A5 Q
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5外部碳源投加系统
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5.1外部碳源的种类
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* j. s1 F* ~: O6 w目前普遍使用的外部碳源有甲醇、乙烷、乙酸、乙酸钠、葡萄糖等，各种碳源各有优缺点，合理选择外部碳源对脱氮效果、运行成本等影响很大。
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$ e( a# i1 T+ S9 S不同碳源类型对系统的脱氮性能影响存在差异，在实际工程应用中应根据工程的具体情况合理选用外部碳源，综合分析并参考以往的工程经验，外部碳源宜优先考虑采用葡萄糖。0 g- F( I# p/ G$ t4 d O
/ c5 {, L# ]# ~6 A5.2外部碳源投加位置0 R. \+ z; F: ]( y. Y9 B( K& n1 U
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渗滤液原液碳源极度缺失的情况下，如果不投加外部碳源，会导致生化处理系统内硝酸盐过度积累、碱度缺失，轻则抑制微生物的活性，重则导致系统崩溃，此种情况下为确保系统稳定运行，应在缺氧池和后置反硝化池都投加外部碳源。- T! B. z7 E0 c2 b$ B3 J' o
$ w" s! S; u2 a9 U
如果碳源不是很缺乏，硝酸盐积累现象也不是很严重，系统内能维持正常的硝化反硝化反应，此时宜在后置反硝化池内投加外部碳源，可以节省投加量，从而达到降低运行成本的目的。
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国内大部分渗滤液处理工程，在后置反硝化池投加新鲜渗滤液，确实可以达到节省运行成本的目的；但由于渗滤液原液含有高浓度的氨氮，而后曝气池未设置内回流系统，导致出水总氮增加，因此在后置反硝化池应投加甲醇或乙酸钠等不含“氮”的外部碳源，而不应投加新鲜渗滤液。
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! d5 p! q* ?. ?8 ~# Z( T5.3外加碳源对生化处理系统的影响
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J# c+ z' `0 H9 w/ L1 y8 X6 r9 C0 ^如果渗滤液进水C/N比严重失调，生化处理系统长期靠投加外部碳源维持运行，这种情况与单纯处理垃圾渗滤液有很大不同。无论采用何种碳源，其反应速度均远远高于渗滤液原液，水力停留时间也相应很短，因此池容积也较小。& u- }) e8 k$ m0 k
' ~/ b# j5 c" \4 S& a1 A如果池容积过大、水力停留时间过长，异养好氧反硝化菌得不到足够的营养物质．因而利用自身体内的原生物质进行内源呼吸，进而降低活性污泥的活性，影响处理效果。因此在靠投加外部碳源维持运行的渗滤液生化处理系统，其生物反应池容积不能过大，应通过计算合理确定。
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6工程设计技术措施- R' |% E w9 ^# g# n6 X2 |6 |
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6.1水流形态的控制
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g: r4 U) z8 J. c许多生物池的设计对水的流态缺少控制，极易发生短流，减少实际水力停留时间，降低整个系统的处理效果。垃圾渗滤液处理生物池内的混合液悬浮固体浓度一般控制住12g/L~15g/L，实际运行过程中有时高达20g/L~30g/L，如此高的污泥浓度，在水流发生短流的情况下，极易发生污泥沉积，从而降低活性污泥的活性，导致处理效率下降。
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3 v6 _% d, I5 C0 }在工程设计中，尤其是大规模的渗滤液处理工程，应在生物池内采取必要措施，控制生物池内水的流态，避免污泥沉积并提高处理效率。3 e$ }' i$ U0 Z8 D
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6.2污水冷却系统回流管的设置
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$ g; E7 x# @( j( {4 h由于高浓度污水在生化反应过程中会释放出大量的热能，同时由于部分电能转化成热能的缘故，垃圾渗滤液处理生物池内会保持较高的温度，过高的水温会抑制微生物的活性，严重时会使生化处理系统瘫痪。因此垃圾渗滤液生化处理均设有污水冷却系统，用污水泵抽取生物池内的混合液进入换热器，与冷却水在换热器内进行热交换，降温后混合液再回到生物池内，从而达到降低生物池内水温的目的。
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/ H* R$ }3 E( B; {! V对于设有污水冷却设施的生化系统，由好氧池末端取水，将冷却后的污水回流到缺氧池进水端，可以同时起到混合液回流的作用，提高脱氮效果，也可以取代内回流泵节省能耗，但实际操作中要考虑冷却系统间歇运行的影响。
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图3污水冷却系统示意图
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5 H, E- {; g, W: N/ T; H+ z& g6.3膜分离系统回流管的设置
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在许多垃圾渗滤液处理工程中，MBR系统采用管式膜超滤分离系统，超滤进水泵由好氧池末端取水，进入管式膜浓缩又回流到生物池内。将含有硝酸盐的超滤回流管接至缺氧池进水端，同样可以起到混合液内回流的作用，提高脱氮效率、节省能耗。" n/ ^6 n9 j0 R
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图4膜分离系统示意图8 P! k' k( a6 F! A; g/ D0 o
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